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Eine neue Generation nachhaltiger Polyole für hochleistungsfähige Beschichtungen

Die steigenden Anforderungen an Nachhaltigkeit und strengere VOC-Regularien treiben die Entwicklung biobasierter Rohstoffe für Polyurethanbeschichtungen voran. Forschende von Cardolite haben in einer Studie gezeigt, dass Cashew-Nuss-Schalenöl (CNSL) eine vielversprechende Grundlage für die Herstellung umweltfreundlicher Polyole und Diole bietet, die in lösemittelfreien (PU) und wasserbasierten Polyurethandispersionen (PUD) eingesetzt werden können. Von Hong Xu und Pietro Campaner, Cardolite.

Eine Cashewfrucht am Baum.
Cashewnussschalenflüssigkeit (CNSL) dient als erneuerbare Quelle für biobasierte Polyole und Diole und verbindet Nachhaltigkeit mit hoher Beschichtungsleistung. Quelle: sarangib - Pixabay

CNSL wird aus den Schalen ungenießbarer Cashew-Nüsse gewonnen und enthält Cardanol, eine hochreaktive, zu über 98 % biobasierte Verbindung. Durch gezielte Prozessoptimierungen und die Hydrierung von Cardanol konnten neue Generationen CNSL-basierter Polyole mit deutlich heller Farbe und verbesserten Eigenschaften entwickelt werden. Diese Materialien weisen eine hohe Bio-Content-Rate, gute Verarbeitbarkeit und eine sehr geringe VOC-Emission auf.

In den Versuchen erzielten die CNSL-basierten Polyole eine vergleichbare oder sogar bessere Leistung als konventionelle, erdölbasierte Systeme. Besonders hervorzuheben sind:
– verbesserte Farb- und UV-Stabilität,
– hohe mechanische Festigkeit und Flexibilität,
– ausgeprägte Hydrophobie und chemische Beständigkeit,
– sehr gute Haftung auf Metall- und Betonuntergründen.

CNSL-Derivate überzeugen in hellen Polyolen und wasserbasierten Systemen

Durch die Hydrierung des Cardanols konnten extrem farbhelle Polyole („water-white“) hergestellt werden, die nicht nur ästhetische Vorteile bieten, sondern auch eine höhere UV-Stabilität aufweisen. Auch in wasserbasierten PUD-Systemen für Holzbeschichtungen zeigten CNSL-basierte Diole überzeugende Ergebnisse: Die daraus formulierten Beschichtungen wiesen eine geringe Wasseraufnahme, hohe chemische Beständigkeit und ausgezeichnete Filmbildung selbst bei niedrigen Temperaturen auf.

Die Studie verdeutlicht, dass moderne CNSL-Technologien die Brücke zwischen Nachhaltigkeit und Hochleistung schlagen. CNSL-basierte Polyole und Diole ermöglichen emissionsarme, langlebige und flexible Polyurethanbeschichtungen und bieten eine nachhaltige Alternative zu petrochemischen Rohstoffen.